Улучшение экологических показателей дизеля подачей на впуск продуктов конверсии метанола

• Автор: Абу Ниджим Рамзи Хассан Юсеф
• Шифр специальности: 05.04.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 135 с.

Содержание

Перечень условных обозначений

Введение
Глава1. ИССЛЕДОВАНИЕ ВОЗМОЖНОСТЕЙ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ ЭКОЛОГОЭКОНОМИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ДИЗЕЛЕЙ ПРИМЕНЕНИЕМ ВОДОРОДОСОДЕРЖАЩИХ ГАЗОВ В КАЧЕСТВЕ ДОБАВОК К ВОЗДУШНОМУ ЗАРЯДУ
1.1.Использование водородосодержащих продуктов в качестве средств улучшения эколого-экономических показателей дизелей

1.2.Способы получения водородосодержащих газов

1.3.Методы определения качественного состава продуктов конверсии углеводородов

1.4. Выводы по главе. Задачи исследования

Глава 2 . ИССЛЕДОВАНИЕ РАБОЧЕГО ПРОЦЕССА ДИЗЕЛЯ С

ДОБАВКАМИ ПРОДУКТОВ КОНВЕРСИИ МЕТАНОЛА

2.1.Обоснование механизма воздействия продуктов конверсии метанола на процессы рабочего цикла дизеля, определяющие его эколого-экономические качества (в рамках рабочей гипотезы). Влияние качественного состава
конверсионных продуктов на эффективность этого воздействия
2.2.0сновные реакции конверсии метанола и условия их реализации; обоснование метода и реализующих его средств организации процесса конверсии
метанола
2.3.Сравнительный анализ эффективности различных типов испарителей. Обоснование выбора нового типа испарителя метанола с металлоячеистой (пористой) структурой теплообмена
2.4.Реактор: конструктивное оформление, организация теплового режима конверсии, разработка высокоэффективного катализатора конверсии метанола
2.5.Выводы по главе
Глава 3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ УСТАНОВКА И ОБОРУДОВАНИЕ. МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ. ОЦЕНКА ПОГРЕШНОСТЕЙ ИЗМЕРЕНИЙ
3.1.Задачи экспериментальных исследований
3.2.Экспериментальная установка и оборудование
3.3.Методика проведения исследований
3.4.Оценка погрешностей измерений
Глава 4. АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ
4.1. Анализ результатов исследования процесса каталитического разложения в опытной системе конверсии
4.2.Анализ топливо-экономических показателей дизеля, работающего совместно с системой конверсии метанола
4.3.Анализ характера и эффективности воздействия добавок продуктов конверсии метанола на экологические показатели дизеля
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

ПЕРЕЧЕНЬ УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ
Ре. среднее эффективное давление, МПа;
Ра. давление воздуха на впуске в двигатель, МПа;
Р2. максимальное давление цикла, МПа;
Р - текущее давление в цилиндре, МПа;
Т - текущая температура рабочего тела в цилиндре, К;
ТэкВ" эквивалентная температура среды, К; п - частота вращения коленчатого вала, мин1;
Ие - эффективная мощность, кВт;
Ме - эффективный крутящий момент, Н м;
С, - часовой расход топлива, кг/ч; а - эффективный расход топлива, г/(кВт ч);
Съ - часовой расход воздуха, кг/ч; а - коэффициент избытка воздуха, ту, - коэффициент наполнения;
0 - угол опережения подачи топлива, град. п. к. в.; т, - период задержки самовоспламенения, мкс;
ф1 . угол, соответствующий периоду задержки самовоспламенения, град.п.к.в.;
Р,. среднее индикаторное давление в цилиндре, МПа;
0* - удельный индикаторный расход топлива, (г/кВт. ч); р- плотность, кг/м3;
V - удельный объем, м3/кг;
Б - ход поршня, м
Б - диаметр цилиндра, м
Су. изохорная теплоемкость, Дж/(кг К);
Ср - изобарная теплоемкость, Дж/(кг К);

К недостаткам данного способа можно отнести: возможный прогар дисперсного материала в результате закоксовывания, абразивный износ катализ аторных трубок.
На рис. 1.10. приведена схема кожух отрубного реактора конверсии метанола, в средней части пучка труб, которого расположен высокотеплопроводный газопроницаемый слой, содержащий сквозные каналы [117]. Он способствует равномерному распределению температурного напора вдоль катализаторных трубок и улучшает утилизацию теплоты ОГ.
Аналогичная цель достигается в конструкции кожух отрубного реактора[118], с организацией противоточного движения ОГ и паров метанола (рис. 1.11). Для увеличения теплоотдачи к пучку катализаторных трубок, в полости реактора установлены перегородки. В нижней части расположена испарительная камера. Для уменьшения потерь теплоты в окружающую среду реактор покрыт теплоизоляционным материалом.
Анализ конструктивных схем реактора показал, что целесообразно совмещать в общем, блоке испаритель метанола и катализаторную камеру, причем испаритель может обогреваться как теплотой ОГ, так и теплотой выходящих из реактора продуктов разложения метанола.
Важной проблемой, требующей своего решения, является необходимость в разработке малогабаритных теплообменных устройств для реактора и испарителя метанола, что позволит более просто осуществить компановку реакторной системы на двигателе. При разработке этих систем следует уделять внимание вопросу минимизации гидравлического сопротивления рабочим потоком метанола и ОГ, определяющим энергетические затраты мощности двигателя.
1.3. МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КАЧЕСТВЕНОГО СОСТАВА ПРОДУКТОВ КОНВЕРСИИ УГЛЕВОДОРОДОВ.